生物化學-第一章-緒論課件

生物化學第一章緒論Biochemistry生物化學第一章緒論BiochemistryConferencesCompanyLogoConferencesCompanyLogo課程性質：學位課（75分）理論課時：48學時學分：3學分考核方法：閉卷考試CompanyLogo課程性質：學位課（75分）CompanyLogo考試成績總分100分期末卷面成績（60分）實驗成績(20分)平時成績(20分)作業(yè)出勤、課堂表現實驗態(tài)度和操作（50%）實驗報告（50%）CompanyLogo考試成績總分期末卷面成績實驗成績平時成績作業(yè)出勤、課堂表現實生物化學第一節(jié)生物化學發(fā)展簡史Biochemistry生物化學第一節(jié)生物化學發(fā)展簡史Biochemistry主要內容

Introduction什么是生物化學生物化學發(fā)展簡史我國生物化學研究狀況當代生物化學研究的主要任務CompanyLogo主要內容Introduction什么是生物化學Compa什么是生物化學BiochemistryBiochemistry，生命的化學生命活動過程中的化學變化規(guī)律在分子水平上研究生物體的化學組成探索生命本質的科學CompanyLogo什么是生物化學BiochemistryBiochemis生命體具有基本構建層次原子小分子構件生物大分子如蛋白質和核酸等細胞器細胞機體CompanyLogo生命體具有基本構建層次CompanyLogo黑猩猩——我們最近的親戚研究顯示，黑猩猩和人類基因組的ＤＮＡ序列相似性達到９９％；人類與黑猩猩有２９％的共同基因編碼生成同樣的蛋白質。

科學家說，人類與黑猩猩在６００萬年前由共同的祖先分別進化。CompanyLogo黑猩猩——我們最近的親戚研究顯示，黑猩猩和人類基因組的ＤＮＡ雞生蛋or蛋生雞？謝菲爾德大學科林·弗里曼——“雖然人們一度認為蛋先于雞出現，但是現在的科學依據卻給出了相反的答案”研究發(fā)現，雞蛋只有在OC-17的蛋白質的催化下才能形成，而這種蛋白只存在于雞的卵巢內在OC-17蛋白質的作用下，碳酸鈣轉化為構成蛋殼的方解石。CompanyLogo雞生蛋or蛋生雞？謝菲爾德大學科林·弗生物化學發(fā)展簡史起源于18世紀晚期發(fā)展于19世紀直到20世紀初始成獨立學科依據發(fā)展過程及其特點可大致劃分為：

初級階段–靜態(tài)生化

(descriptive)

蓬勃發(fā)展階段--動態(tài)生化

(dynamic)

分子生物學崛起--機能生化

(functional)CompanyLogo生物化學發(fā)展簡史起源于18世紀晚期CompanyLogo靜態(tài)生物化學——萌芽階段時間18世紀—19世紀研究內容

生物物質的組成成分、性質和含量貢獻：

生物化學的萌芽階段主要是認識現象、積累材料以及不自覺地應用生化知識

CompanyLogo靜態(tài)生物化學——萌芽階段時間CompanyLogo主要代表人物——拉瓦錫1拉瓦錫（Lavoisier，法）：生物化學之父法國著名化學家。近代化學的奠基人之一。提交《燃燒概論》，證明燃燒原理，把呼吸作用和燃燒聯(lián)系一起現代化學方程式的雛形葡萄糖(C6H12O6)=二氧化碳（CO2）+酒精(C2H5OH)CompanyLogo主要代表人物——拉瓦錫1拉瓦錫（Lavoisier，法）：主要代表人物——拉瓦錫2馬拉寫出了《火焰論》一書，企圖做為一種燃燒學說而提交到了科學院。佛克羅伊其人他們可以一眨眼就把他的頭砍下來，但他那樣的頭腦一百年也再長不出一個來了。——拉格朗日生命中最后的研究！CompanyLogo主要代表人物——拉瓦錫2馬拉寫出了《火焰論》一書，企圖做為一主要代表人物——巴斯德“進入科學王國的最完美無缺的人”1843年發(fā)表的兩篇論文——“雙晶現象研究”和“結晶形態(tài)”，開創(chuàng)了對物質光學性質的研究。1856年——1860年，他提出了以微生物代謝活動為基礎的發(fā)酵本質新理論1857年發(fā)表的“關于乳酸發(fā)酵的記錄”是生物學界公認的經典論文。1880年后又成功地研制出雞霍亂疫苗、狂犬病疫苗等多種疫苗CompanyLogo主要代表人物——巴斯德“進入科學王國的最完美無缺的人”Com機遇只偏愛那些有準備的頭腦。告訴你使我達到目標的奧秘吧，我惟一的力量就是我的堅持精神。科學雖沒有國界，但是學者卻有他自己的國家。生物化學生物化學CompanyLogo機遇只偏愛那些有準備的頭腦。生物化學生物化學Compan動態(tài)生物化學時間20世紀研究內容生命活動的化學階段貢獻：

生物化學成為獨立學科

CompanyLogo動態(tài)生物化學時間CompanyLogo動態(tài)生物化學過程——酶學斯帕蘭扎尼（意大利）：將肉塊放入小巧的金屬籠中，然后讓鷹吞下去。過一段時間他將小籠取出，發(fā)現肉塊消失。1926年，美國科學家薩姆鈉從刀豆種子中提取出脲酶的結晶，并通過化學實驗證實脲酶是一種蛋白質。

20世紀80年代，美國科學家切赫和奧特曼發(fā)現少數RNA也具有生物催化作用，稱核酶。CompanyLogo動態(tài)生物化學過程——酶學斯帕蘭扎尼（意大利）：將肉塊放入小巧Hevesy于1923年首先用天然放射性212Pb研究鉛鹽在豆科植物內的分布和轉移。應用方向動態(tài)平衡、物質轉化的研究、序列分析長期從事放射性同位素基因突變、各種癌癥疾病可遺傳動態(tài)生物化學過程——放射性同位素示蹤2001年1月10日，中央電視臺新聞，沈陽市居民因為家庭裝修使用的陶瓷潔具有放射性污染，造成父子二人患了鼻癌。CompanyLogoHevesy于1923年首先用天然放射性212Pb研究鉛鹽在機能生物化學時間20世紀——現在研究內容生物分子、亞細胞、細胞、組織和器官的結構與功能的關系。從完整生物機體的角度來研究其體內的化學變化貢獻：

生物化學作為獨立學科而快速發(fā)展CompanyLogo機能生物化學時間CompanyLogo主要事件及人物DNA雙螺旋結構模型Franklin：凋謝的“科學玫瑰”拍攝到DNA晶體照片，為雙螺旋結構的建立起到了決定性作用。Waston和Crick：進入分子生物學時代1953，糾正了DNA三雙螺旋結構假說，得出DNA雙螺旋結構模型CompanyLogo主要事件及人物DNA雙螺旋結構模型CompanyLogo1953WatsonandCrickDNA雙螺旋結構CompanyLogo1953WatsonandCrickDNA雙螺旋結構限制性核酸內切酶1970，HerbBoyer發(fā)現，某些微生物能夠產生特異性的酶切掉噬菌體的DNA。“BigDad”的限制性酶—EcoR1，開啟基因工程。HamiltonOthanelSmith：分離出新的限制性內切酶HindII，獲得了1978年諾貝爾醫(yī)學獎。人類基因組計劃2001，完成人類基因組計劃，進入后基因組時代。我國于1993年啟動人類基因組計劃。CompanyLogo限制性核酸內切酶CompanyLogo1950-Aphysician-geneticist,Dr.FrancesCollinsisnationallyrenownedforhislandmarkdiscoveriesofdiseasegenes,aswellashisleadership(director)ofHGP.Consideredbymanytobethemostimportantscientificundertakingofourera,HGPdeterminedtheorder,or‘sequence’ofall3billionDNAbasepairsinthehumangenome.人類基因組計劃HumanGenomeProject(HGP)CompanyLogo1950-Aphysician-geneticist,D

人類培育出的第一只轉基因猴“安迪”。于2000年10月2日在美國出生。

美國密蘇里大學最近通過克隆技術培育出四只含有熒光水母基因的小豬。左為熒光小豬，右為正常小豬轉基因技術CompanyLogo人類培育出的第一只轉基因猴“安迪”。于2000年10月我國生物化學發(fā)展過程——古代公元前21世紀：《周禮》記載酒的制作公元前12世紀：《周禮》飴、醋“五味”之一公元前160年左右：淮南王劉安，西漢高祖劉邦之孫。丹苗+豆汁=豆腐CompanyLogo我國生物化學發(fā)展過程——古代公元前21世紀：《周禮》記載酒的我國生物化學發(fā)展過程——古代唐朝：《新唐書》，唐與古印度交流蔗糖制作工藝。營養(yǎng)缺乏病的發(fā)現：孫思邈（581-682）腳氣：維生素B1，車前子、杏仁、防風。夜盲癥：維生素A；蒼術、決明子《黃帝內經.素問》“五谷為養(yǎng)，五畜為益，五果為助，五菜為充”CompanyLogo我國生物化學發(fā)展過程——古代唐朝：《新唐書》，唐與古印度交流我國生物化學發(fā)展過程——現代始于20世紀20年代，早期開拓者包括江清(1886-1939，齊魯大學)、竇維廉(1890-1952，燕京大學)、鄭集(1900-2010，南京大學)和吳憲(1893-1959，協(xié)和醫(yī)學院)等人工合成結晶牛胰島素上海中科院生物化學所人工合成蛋白質政治背景：大躍進?？蒲行枰稽c精神的。CompanyLogo我國生物化學發(fā)展過程——現代始于20世紀20年代，早期開拓者歷史與發(fā)展20年代吳憲血液分析：血濾液制備及血糖測定蛋白質化學：蛋白質變性學說1965人工合成牛胰島素1972測定豬胰島素分子的空間結構1979合成酵母ala-tRNA1990轉基因動物及參與HGPCompanyLogo歷史與發(fā)展20年代吳憲CompanyLogo第二節(jié)現代生物化學的研究內容第二節(jié)現代生物化學的研究內容在確定一級結構(基本構件單位種類、排列順序和方式)的基礎上，進一步探討各種生物大分子的空間結構及其與相應功能之間的聯(lián)系，尤其是分子結構、分子識別和分子互作等基本要素在生物膜整合以及生物信息分子功能調控中所具有的決定性作用當代生物化學研究的主要任務⑴生物分子的結構與功能LW-18Structure&FunctionCompanyLogo在確定一級結構(基本構件單位種類、排列順序和方式)的基礎上，⑵代謝及其調節(jié)深入研究酶分子結構和酶量的變化在新陳代謝自我有序調節(jié)中的分子作用機制，以及參與多種物質代謝及與其密切相關的生長、增殖和分化等重要生命過程調節(jié)的細胞信息傳遞機制及其網絡構建模式等Metabolism&RegulationCompanyLogo⑵代謝及其調節(jié)深入研究酶分子結構和酶量的變化在新陳代謝自我進一步探討與DNA復制、RNA轉錄、以及蛋白質生物合成等基因信息傳遞過程密切相關的分子作用機制，尤其是基因表達的時、空調控規(guī)律(eg.RNAi)⑶基因信息傳遞與調控Transfer&ModulationCompanyLogo進一步探討與DNA復制、RNA轉錄、以及蛋白質生物合成等基因第三節(jié)生物化學與醫(yī)學及中醫(yī)藥學的關系第三節(jié)生物化學與醫(yī)學及中醫(yī)藥學的關系生物化學與疾病據臨床統(tǒng)計，大約25％的生理缺陷、30％的兒童死亡和60％的成年人疾病都是由遺傳疾病引起的重癥聯(lián)合免疫缺陷(SCID)：腺苷酸脫氨酶(ADA)的基因(ad2)發(fā)生了突變伴性遺傳CompanyLogo生物化學與疾病據臨床統(tǒng)計，大約25％的生理缺陷、30％的兒童高脂血癥冠心病糖尿病脂肪肝膽石癥痛風阻塞性睡眠呼吸暫停綜合癥肥胖CompanyLogo高脂血癥冠心病糖尿病脂肪肝膽石癥痛風阻塞性睡眠呼吸暫停綜司法鑒定2-親子鑒定母親孩子父親1父親2CompanyLogo司法鑒定2-親子鑒定母親孩子父親生物化學與中藥CompanyLogo生物化學與中藥CompanyLogo重點內容回顧生物化學發(fā)展靜態(tài)生化(descriptive)：拉瓦錫巴斯德動態(tài)生化(dynamic)：酶學機能生化(functional):Waston和CrickDNA雙螺旋模型人類基因組計劃CompanyLogo重點內容回顧生物化學發(fā)展CompanyLogo生物化學第一章緒論Biochemistry生物化學第一章緒論BiochemistryConferencesCompanyLogoConferencesCompanyLogo課程性質：學位課（75分）理論課時：48學時學分：3學分考核方法：閉卷考試CompanyLogo課程性質：學位課（75分）CompanyLogo考試成績總分100分期末卷面成績（60分）實驗成績(20分)平時成績(20分)作業(yè)出勤、課堂表現實驗態(tài)度和操作（50%）實驗報告（50%）CompanyLogo考試成績總分期末卷面成績實驗成績平時成績作業(yè)出勤、課堂表現實生物化學第一節(jié)生物化學發(fā)展簡史Biochemistry生物化學第一節(jié)生物化學發(fā)展簡史Biochemistry主要內容

Introduction什么是生物化學生物化學發(fā)展簡史我國生物化學研究狀況當代生物化學研究的主要任務CompanyLogo主要內容Introduction什么是生物化學Compa什么是生物化學BiochemistryBiochemistry，生命的化學生命活動過程中的化學變化規(guī)律在分子水平上研究生物體的化學組成探索生命本質的科學CompanyLogo什么是生物化學BiochemistryBiochemis生命體具有基本構建層次原子小分子構件生物大分子如蛋白質和核酸等細胞器細胞機體CompanyLogo生命體具有基本構建層次CompanyLogo黑猩猩——我們最近的親戚研究顯示，黑猩猩和人類基因組的ＤＮＡ序列相似性達到９９％；人類與黑猩猩有２９％的共同基因編碼生成同樣的蛋白質。

科學家說，人類與黑猩猩在６００萬年前由共同的祖先分別進化。CompanyLogo黑猩猩——我們最近的親戚研究顯示，黑猩猩和人類基因組的ＤＮＡ雞生蛋or蛋生雞？謝菲爾德大學科林·弗里曼——“雖然人們一度認為蛋先于雞出現，但是現在的科學依據卻給出了相反的答案”研究發(fā)現，雞蛋只有在OC-17的蛋白質的催化下才能形成，而這種蛋白只存在于雞的卵巢內在OC-17蛋白質的作用下，碳酸鈣轉化為構成蛋殼的方解石。CompanyLogo雞生蛋or蛋生雞？謝菲爾德大學科林·弗生物化學發(fā)展簡史起源于18世紀晚期發(fā)展于19世紀直到20世紀初始成獨立學科依據發(fā)展過程及其特點可大致劃分為：

初級階段–靜態(tài)生化

(descriptive)

蓬勃發(fā)展階段--動態(tài)生化

(dynamic)

分子生物學崛起--機能生化

(functional)CompanyLogo生物化學發(fā)展簡史起源于18世紀晚期CompanyLogo靜態(tài)生物化學——萌芽階段時間18世紀—19世紀研究內容

生物物質的組成成分、性質和含量貢獻：

生物化學的萌芽階段主要是認識現象、積累材料以及不自覺地應用生化知識

CompanyLogo靜態(tài)生物化學——萌芽階段時間CompanyLogo主要代表人物——拉瓦錫1拉瓦錫（Lavoisier，法）：生物化學之父法國著名化學家。近代化學的奠基人之一。提交《燃燒概論》，證明燃燒原理，把呼吸作用和燃燒聯(lián)系一起現代化學方程式的雛形葡萄糖(C6H12O6)=二氧化碳（CO2）+酒精(C2H5OH)CompanyLogo主要代表人物——拉瓦錫1拉瓦錫（Lavoisier，法）：主要代表人物——拉瓦錫2馬拉寫出了《火焰論》一書，企圖做為一種燃燒學說而提交到了科學院。佛克羅伊其人他們可以一眨眼就把他的頭砍下來，但他那樣的頭腦一百年也再長不出一個來了?！窭嗜丈凶詈蟮难芯?！CompanyLogo主要代表人物——拉瓦錫2馬拉寫出了《火焰論》一書，企圖做為一主要代表人物——巴斯德“進入科學王國的最完美無缺的人”1843年發(fā)表的兩篇論文——“雙晶現象研究”和“結晶形態(tài)”，開創(chuàng)了對物質光學性質的研究。1856年——1860年，他提出了以微生物代謝活動為基礎的發(fā)酵本質新理論1857年發(fā)表的“關于乳酸發(fā)酵的記錄”是生物學界公認的經典論文。1880年后又成功地研制出雞霍亂疫苗、狂犬病疫苗等多種疫苗CompanyLogo主要代表人物——巴斯德“進入科學王國的最完美無缺的人”Com機遇只偏愛那些有準備的頭腦。告訴你使我達到目標的奧秘吧，我惟一的力量就是我的堅持精神?？茖W雖沒有國界，但是學者卻有他自己的國家。生物化學生物化學CompanyLogo機遇只偏愛那些有準備的頭腦。生物化學生物化學Compan動態(tài)生物化學時間20世紀研究內容生命活動的化學階段貢獻：

生物化學成為獨立學科

CompanyLogo動態(tài)生物化學時間CompanyLogo動態(tài)生物化學過程——酶學斯帕蘭扎尼（意大利）：將肉塊放入小巧的金屬籠中，然后讓鷹吞下去。過一段時間他將小籠取出，發(fā)現肉塊消失。1926年，美國科學家薩姆鈉從刀豆種子中提取出脲酶的結晶，并通過化學實驗證實脲酶是一種蛋白質。

20世紀80年代，美國科學家切赫和奧特曼發(fā)現少數RNA也具有生物催化作用，稱核酶。CompanyLogo動態(tài)生物化學過程——酶學斯帕蘭扎尼（意大利）：將肉塊放入小巧Hevesy于1923年首先用天然放射性212Pb研究鉛鹽在豆科植物內的分布和轉移。應用方向動態(tài)平衡、物質轉化的研究、序列分析長期從事放射性同位素基因突變、各種癌癥疾病可遺傳動態(tài)生物化學過程——放射性同位素示蹤2001年1月10日，中央電視臺新聞，沈陽市居民因為家庭裝修使用的陶瓷潔具有放射性污染，造成父子二人患了鼻癌。CompanyLogoHevesy于1923年首先用天然放射性212Pb研究鉛鹽在機能生物化學時間20世紀——現在研究內容生物分子、亞細胞、細胞、組織和器官的結構與功能的關系。從完整生物機體的角度來研究其體內的化學變化貢獻：

生物化學作為獨立學科而快速發(fā)展CompanyLogo機能生物化學時間CompanyLogo主要事件及人物DNA雙螺旋結構模型Franklin：凋謝的“科學玫瑰”拍攝到DNA晶體照片，為雙螺旋結構的建立起到了決定性作用。Waston和Crick：進入分子生物學時代1953，糾正了DNA三雙螺旋結構假說，得出DNA雙螺旋結構模型CompanyLogo主要事件及人物DNA雙螺旋結構模型CompanyLogo1953WatsonandCrickDNA雙螺旋結構CompanyLogo1953WatsonandCrickDNA雙螺旋結構限制性核酸內切酶1970，HerbBoyer發(fā)現，某些微生物能夠產生特異性的酶切掉噬菌體的DNA?！癇igDad”的限制性酶—EcoR1，開啟基因工程。HamiltonOthanelSmith：分離出新的限制性內切酶HindII，獲得了1978年諾貝爾醫(yī)學獎。人類基因組計劃2001，完成人類基因組計劃，進入后基因組時代。我國于1993年啟動人類基因組計劃。CompanyLogo限制性核酸內切酶CompanyLogo1950-Aphysician-geneticist,Dr.FrancesCollinsisnationallyrenownedforhislandmarkdiscoveriesofdiseasegenes,aswellashisleadership(director)ofHGP.Consideredbymanytobethemostimportantscientificundertakingofourera,HGPdeterminedtheorder,or‘sequence’ofall3billionDNAbasepairsinthehumangenome.人類基因組計劃HumanGenomeProject(HGP)CompanyLogo1950-Aphysician-geneticist,D

人類培育出的第一只轉基因猴“安迪”。于2000年10月2日在美國出生。

美國密蘇里大學最近通過克隆技術培育出四只含有熒光水母基因的小豬。左為熒光小豬，右為正常小豬轉基因技術CompanyLogo人類培育出的第一只轉基因猴“安迪”。于2000年10月我國生物化學發(fā)展過程——古代公元前21世紀：《周禮》記載酒的制作公元前12世紀：《周禮》飴、醋“五味”之一公元前160年左右：淮南王劉安，西漢高祖劉邦之孫。丹苗+豆汁=豆腐CompanyLogo我國生物化學發(fā)展過程——古代公元前21世紀：《周禮》記載酒的我國生物化學發(fā)展過程——古代唐朝：《新唐書》，唐與古印度交流蔗糖制作工藝。營養(yǎng)缺乏病的發(fā)現：孫思邈（581-682）腳氣：維生素B1，車前子、杏仁、防風。夜盲癥：維生素A；蒼術、決明子《黃帝內經.素問》“五谷為養(yǎng)，五畜為益，五果為助，五菜為充”CompanyLogo我國生物化學發(fā)展過程——古代唐朝：《新唐書》，唐與古印度交流我國生物化學發(fā)展過程——現代始于20世紀20年代，早期開拓者包括江清(1886-1939，齊魯大學)、竇維廉(1890-1952，燕京大學)、鄭集(1900-2010，南京大學)和吳憲(1893-1959，協(xié)和醫(yī)學院)等人工合成結晶牛胰島素上海中科院生物化學所人工合成蛋白質政治背景：大躍進?？蒲行枰稽c精神的。CompanyLogo我國生物化學發(fā)展過程——現代始于20世紀20年代，早期開拓者歷史與發(fā)展20年代吳憲血液分析：血濾液制備及血糖測定蛋白質化學：蛋白質變性學說1965人工合成牛胰島素1972測定豬胰島素分子的空間結構1979合成酵母ala-tRNA1990轉基因動物及參與HGPCompanyLogo歷史與發(fā)展20年代吳憲Compa